This master's thesis focuses on enhancing the flexibility and efficiency in assembly at Volvo Group Trucks Operations (GTO) in Skövde, Sweden. The research addresses the challenges of assembling diverse engine variants on three specific assembly lines, proposing the adoption of technologies like Collaborative robots (Cobots), Automated Mobile Robots (AMRs), and Augmented Reality (AR) to improve flexibility and reduce space requirements.

The thesis presents a detailed case study of the current assembly processes at the Volvo GTO plant, focusing on the assembly of Exhaust Manifold-Turbo modules and Common Rail systems. These two cases, referred to as Case X and Case Y, are analyzed to identify specific challenges and inefficiencies in the existing assembly lines. The study reveals that the current assembly processes, while highly effective for mass production, lack the flexibility needed to handle the wide range of engine variants produced at the plant. This leads to increased cycle times, higher space requirements, and greater physical strain on workers, particularly in tasks involving the lifting and assembly of heavy components.

To address these challenges, the thesis proposes a series of technological interventions designed to enhance flexibility and efficiency in the assembly process. These include proposing cobots to assist with tasks such as torquing and part handling, the deployment of AMRs to automate the delivery of parts to assembly stations, and the use of AR to provide real-time, hands-free assembly instructions to assemblers. The proposed system also emphasizes the importance of reconfigurable manufacturing systems, which allow for quick adjustments to assembly processes and equipment in response to changes in product variants.

The effectiveness of these proposals is evaluated through factory layout design in Autodesk Fusion 360 and discrete event simulations conducted in ExtendSim. The simulations demonstrate the potential benefits of the proposed system, including reduced space requirements. Additionally, a Failure Mode Effects Analysis (FMEA) is conducted to identify potential risks associated with the implementation of the new technologies and to develop strategies for mitigating these risks.

Results from simulations and analyses, such as space utilization, energy consumption, and Production Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA), demonstrate significant potential for these technologies to enhance assembly flexibility and efficiency. The thesis concludes with recommendations for further research and pilot implementations, underscoring the importance of these innovations in meeting the future demands of engine manufacturing. This study contributes to the field of industrial engineering by providing actionable insights and practical solutions for implementing flexible and smart assembly systems in a real-world manufacturing environment.

Denna masteruppsats fokuserar på att öka flexibiliteten och effektiviteten i monteringen vid Volvo Group Trucks Operations (GTO) i Skövde, Sverige. Forskningen behandlar utmaningarna med att montera olika motorvarianter på tre specifika monteringslinjer och föreslår att teknologier som kollaborativa robotar (Cobots), autonoma mobila robotar (AMRs) och förstärkt verklighet (AR) ska användas för att förbättra flexibiliteten och minska utrymmesbehovet.

Uppsatsen presenterar en detaljerad fallstudie av de nuvarande monteringsprocesserna vid Volvo GTO-anläggningen, med fokus på montering av avgasgrenrör-turboladdningsmoduler och Common Rail-system. Dessa två fall, refererade till som Fall X och Fall Y, analyseras för att identifiera specifika utmaningar och ineffektivitet i de befintliga monteringslinjerna. Studien visar att de nuvarande monteringsprocesserna, även om de är mycket effektiva för massproduktion, saknar den flexibilitet som krävs för att hantera det breda utbudet av motorvarianter som tillverkas vid anläggningen. Detta leder till ökad cykeltid, högre utrymmesbehov och större fysisk belastning på arbetarna, särskilt vid uppgifter som innebär lyft och montering av tunga komponenter.

För att möta dessa utmaningar föreslår uppsatsen en serie teknologiska ingrepp utformade för att öka flexibiliteten och effektiviteten i monteringsprocessen. Dessa inkluderar förslag på användning av cobots för att assistera med uppgifter som åtdragning och hantering av delar, införandet av AMRs för att automatisera leveransen av delar till monteringsstationer samt användning av AR för att tillhandahålla realtidsinstruktioner för handsfree-montering. Det föreslagna systemet betonar också vikten av omkonfigurerbara tillverkningssystem, som möjliggör snabba justeringar av monteringsprocesser och utrustning i respons till förändringar i produktvarianter.

Effektiviteten av dessa förslag utvärderas genom fabriksdesign i Autodesk Fusion 360 och diskreta händelsessimuleringar utförda i ExtendSim. Simuleringarna visar de potentiella fördelarna med det föreslagna systemet, inklusive minskade utrymmesbehov. Dessutom genomförs en FMEA-analys (Failure Mode Effects Analysis) för att identifiera potentiella risker kopplade till implementeringen av de nya teknologierna och för att utveckla strategier för att minska dessa risker.

Resultaten från simuleringar och analyser, såsom utrymmesanvändning, energiförbrukning och PFMEA (Production Failure Mode and Effects Analysis), visar på betydande potential för dessa teknologier att förbättra monteringsflexibiliteten och effektiviteten. Uppsatsen avslutas med rekommendationer för vidare forskning och pilotimplementeringar, med betoning på vikten av dessa innovationer för att möta framtidens krav inom motortillverkning. Denna studie bidrar till området industriell teknik genom att tillhandahålla handlingsbara insikter och praktiska lösningar för implementering av flexibla och smarta monteringssystem i en verklig tillverkningsmiljö.